Økologisk drift af vandbygning er afgørende for bevarelsen af fiskeressourcerne. Vandhastigheden er kendt for at påvirke gydningen af fisk, der leverer drivende æg. Denne undersøgelse har til formål at undersøge virkningerne af vandhastighedsstimulering på ovariemodningen og antioxidantkapaciteten hos voksne græskarper (Ctenopharyngodon idellus) gennem laboratorieforsøg for at forstå den fysiologiske mekanisme, der ligger til grund for den naturlige reproduktions reaktion på økologiske strømme. Vi undersøgte histologien, kønshormonerne og vitellogenin (VTG)-koncentrationerne i ovarierne samt transkripterne af nøglegener i hypothalamus-hypofyse-gonade (HPG)-aksen samt antioxidantaktiviteterne i ovarier og lever hos græskarper. Resultaterne viste, at selvom der ikke var nogen mærkbar forskel på ovarieudviklingskarakteristikaene hos græskarper under vandhastighedsstimulering, var koncentrationerne af østradiol, testosteron, progesteron, 17α,20β-dihydroxy-4-pregnen-3-on (17α,20β-DHP) og VTG forhøjede, hvilket var relateret til den transkriptionelle regulering af HPG-aksegenerne. Genekspressionsniveauerne (gnrh2, fshβ, lhβ, cgα, hsd20b, hsd17b3 og vtg) i HPG-aksen var signifikant forhøjede under stimulering af vandhastighed, mens niveauerne af hsd3b1, cyp17a1, cyp19a1a, hsd17b1, star og igf3 var undertrykte. Derudover kan passende stimulering af vandhastighed forbedre kroppens sundhedstilstand ved at øge aktiviteten af antioxidante enzymer i æggestokkene og leveren. Resultaterne af denne undersøgelse giver grundlæggende viden og datastøtte til økologisk drift af vandkraftprojekter og genopretning af floders økologiske tilstand.
Introduktion
Three Gorges Dam (TGD), der ligger i den midterste strækning af Yangtze-floden, er verdens største vandkraftprojekt og spiller en afgørende rolle i at udnytte flodens kraft (Tang et al., 2016). Driften af TGD ændrer dog ikke kun flodernes hydrologiske processer betydeligt, men truer også akvatiske habitater både opstrøms og nedstrøms for dæmningsstedet og bidrager dermed til forringelsen af flodøkosystemer (Zhang et al., 2021). Mere detaljeret homogeniserer reguleringen af reservoirer flodernes strømningsprocesser og svækker eller eliminerer de naturlige oversvømmelsestoppe, hvilket fører til et fald i fiskeæg (She et al., 2023).
Fiskens gydeaktivitet er sandsynligvis påvirket af en række miljøfaktorer, herunder vandhastighed, vandtemperatur og opløst ilt. Ved at påvirke hormonsyntese og -sekretion påvirker disse miljøfaktorer fiskens gonadale udvikling (Liu et al., 2021). Især vandhastighed har vist sig at påvirke gydningen af fisk, der leverer drivende æg i floder (Chen et al., 2021a). For at afbøde de negative virkninger af dæmningsoperationer på fiskens gydning er det nødvendigt at etablere specifikke økohydrologiske processer for at stimulere fiskens gydning (Wang et al., 2020).
De fire store kinesiske karper (FMCC), herunder sortkarpe (Mylopharyngodon piceus), græskarpe (Ctenopharyngodon idellus), sølvkarpe (Hypophthalmichthys molitrix) og storhovedet karpe (Hypophthalmichthys nobilis), som er meget følsomme over for hydrologiske processer, repræsenterer de økonomisk vigtigste fisk i Kina. FMCC-bestanden ville migrere til gydestederne og begynde at gyde som reaktion på høje strømningsimpulser fra marts til juni, mens konstruktionen og driften af TGD ændrer den naturlige hydrologiske rytme og hindrer fiskemigration (Zhang et al., 2023). Derfor ville inkorporering af økologisk strømning i TGD's driftsplan være en afbødende foranstaltning for at beskytte gydningen af FMCC. Det er blevet påvist, at implementering af kontrollerede menneskeskabte oversvømmelser som en del af TGD-driften forbedrer FMCC's reproduktionssucces i nedstrømsregioner (Xiao et al., 2022). Siden 2011 er der blevet organiseret adskillige forsøg på at fremme gydeadfærden hos FMCC for at afbøde faldet i FMCC fra Yangtze-floden. Det blev konstateret, at vandhastigheden, der inducerer FMCC-gydning, varierede fra 1,11 til 1,49 m/s (Cao et al., 2022), med en optimal strømningshastighed på 1,31 m/s identificeret for gydning af FMCC i floder (Chen et al., 2021a). Selvom vandhastighed spiller en afgørende rolle i reproduktionen af FMCC, er der en bemærkelsesværdig mangel på forskning i den fysiologiske mekanisme, der ligger til grund for den naturlige reproduktions reaktion på økologiske strømme.
Opslagstidspunkt: 05.08.2024